Rozptylové a mikroskopické metody - MC260P127

• Anglický název: Scattering and microscopy methods
• Český název: Rozptylové a mikroskopické metody
• Zajišťuje: Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2024
• Semestr: letní
• E-Kredity: 3
• Způsob provedení zkoušky: letní s.:
• Rozsah, examinace: letní s.:1/1, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Poznámka: povolen pro zápis po webu; při zápisu přednost, je-li ve stud. plánu
• Garant: prof. RNDr. Miroslav Štěpánek, Ph.D.
• Vyučující: prof. RNDr. Pavel Matějíček, Ph.D.; Michal Mazur, Ph.D.; prof. RNDr. Miroslav Štěpánek, Ph.D.
• Neslučitelnost : MC260S27Z, MC260S28L

Anotace

čeština

Úvod do mikroskopických a rozptylových metod. Výuka kombinuje přednášky shrnující jak teoretické základy daných metod tak jejich instrumentaci s praktickými cvičeními.

Poslední úprava: Štěpánek Miroslav, prof. RNDr., Ph.D. (05.03.2019)

angličtina

Introduction to microscopic and scattering methods. The course combines lectures comprising both theoretical principles of the methods and their instrumentation with practical courses.

Poslední úprava: Štěpánek Miroslav, prof. RNDr., Ph.D. (08.02.2022)

Literatura

Egerton, R.F. Physical Principles of Electron Microscopy, Springer Verlag 2007

Meyer, E., Hug, H.J., Bennewitz, R. Scanning Probe Microscopy, Spinger Verlag 2004

Zemb, T., Lindner, P. (Eds.) Neutrons, X-rays and Light. Scattering Methods Applied to Soft Condensed Matter, North Holland 2002

Poslední úprava: Štěpánek Miroslav, prof. RNDr., Ph.D. (05.03.2019)

Požadavky ke zkoušce

čeština

Forma zkoušky: ústní v rozsahu přednášené látky. Zkouška se koná prezenční formou.

Poslední úprava: Štěpánek Miroslav, prof. RNDr., Ph.D. (15.02.2021)

angličtina

Oral exam

Poslední úprava: Štěpánek Miroslav, prof. RNDr., Ph.D. (04.02.2022)

Sylabus

čeština

1. Elektronová mikroskopie

    Základní principy zobrazování elektronovou mikroskopií, zvětšení, bodové rozlišení, kontrast, chromatická a sférická aberace. Transmisní a skenovací elektronová mikroskopie, detekce v SEM/STEM metodách, interakce elektronů se vzorkem, metody EDS a EELS. Příprava vzorků, kryogenní transmisní elektronová mikroskopie 

2. Mikroskopie skenující sondou

    Základní principy zobrazování SPM, mikroskopie atomárních sil v kontaktním, semikontaktním a nekontakním módu, skenovací tunelová mikroskopie

3. Rozptylové metody

    Úvod do teorie rozptylu, rozpylový vektor, rozptylová délka a rozptylový průřez, tvarový a strukturní faktor. Analýza rozptylových křivek. Dynamický rozptyl světla, autokorelační funkce intenzity, translační a rotační difúzní koeficient z DLS. Měření rozptylu světla, rentgenového záření a neutronů - zdroje záření, detektory, kalibrace.

 

Poslední úprava: Štěpánek Miroslav, prof. RNDr., Ph.D. (04.02.2022)

angličtina

1. Electron microscopy

Basic principles of electron microscopy imaging, magnification, point resolution, contrast, chromatic and spherical aberration. Transmission and scanning electron microscopy, detection in SEM/STEM methods, interaction of electrons with the sample, EDS and EELS techniques. Sample preparation, cryogenic transmission electron microscopy

2. Scanning probe microscopy

Basic principles of SPM imaging, atomic force microscopy in contact, semicontact and noncontact mode, scanning tunelling microscopy

3. Scattering methods

Introduction to scattering theory, scattering vector, scattering length and scattering cross-section, form factor and structure factor. Analysis of scattering curves. Dynamic light scattering, intensity autocorrelation function, translational and rotational diffusion coefficient from DLS. Ligh, X-ray and neutron scattering measurements - radiation sources, detection and calibration.

Poslední úprava: Štěpánek Miroslav, prof. RNDr., Ph.D. (04.02.2022)

Výsledky učení

Studenti získají hlubší vhled do metod používaných ke studiu struktury hmoty na nanometrové škále, jako je rozptyl záření (s důrazem na rozptyl světla, ale zmíněn je i rozptyl rentgenového a neutronového záření v malých úhlech), elektronová mikroskopie (transmisní i rastrovací EM) a mikroskopie skenující sondou. Budou chápat následující aspekty teorie a instrumentace výše uvedených metod:

1. Elektronová mikroskopie: Základní principy zobrazování elektronovou mikroskopií, zvětšení, bodové rozlišení, kontrast, chromatická a sférická aberace. Instrumentace používaná v transmisní a rastrovací elektronové mikroskopii, detekce v metodách SEM/STEM, interakce elektronů se vzorkem, techniky EDS a EELS. Příprava vzorku, kryogenní transmisní elektronová mikroskopie.

2. Mikroskopie skenující sondou. Základní principy SPM zobrazování, mikroskopie atomárních sil v kontaktním, polokontaktním a bezkontaktním režimu, rastrovací tunelová mikroskopie.

3. Rozptylové metody. Úvod do teorie rozptylu, vektor rozptylu, rozptylová délka a průřez rozptylu, tvarový faktor a strukturní faktor. Analýza rozptylových křivek. Dynamický rozptyl světla, autokorelační funkce intenzity, translační a rotační difuzní koeficient z DLS. Měření rozptylu světla, rentgenového záření a neutronů - zdroje záření, detekce a kalibrace.

Poslední úprava: Štěpánek Miroslav, prof. RNDr., Ph.D. (23.02.2026)